Лекция 2. Аппаратная база машинной графики

2.1. Видеосистема персонального компьютера

Видеосистема персонального компьютера состоит из монитора (дисплея) и видеоадаптера (видеокарты).

Э

Рис. 6. Схема ЭЛТ

кран дисплея представляет собой прямоугольную матрицу пикселей (pixel от англ. picture element - элемент изображения), обладающих благодаря люминофору, которым покрыт экран, свойством светимости, при попадании на них электронного луча, который построчно слева направо и сверху вниз пробегает по экрану, изменяя свою яркость и цвет.

Э

Рис. 7. Развертка луча на экране монитора

кран сохраняет изображение сотые доли секунды.

Потерю яркости светимости в люминофоре устраняют регенерацией с частотой 50 Гц.

Электронный луч, формирующий изображение, фактически представляет собой совокупность трех лучей красного (red), зеленого (green) и синего (blue) цвета. Каждый из них высвечивает только частицу люминофора пикселя своего цвета. Сумма интенсивностей свечения каждой из трех компонент, называемых RGB-составляющими, определяет яркость и цвет пикселя.

Р

Рис. 8. Пиксельные триады экрана монитора

азмеры пикселей и расстояния между ними подбираются таким образом, что если светится группа соседних пикселей, то они воспринимаются, как сплошной светящийся участок.

Качество изображения определяется разрешающей способностью экрана - количеством пикселей на единицу длины по вертикали и горизонтали. Каждому пикселю соответствует некоторое число битов в оперативной памяти компьютера.

Часть памяти, соответствующая пикселям монитора называется видеопамятью. Управляет работой монитора видеоадаптер. Видеопамять одновременно является частью видеоадаптера. Адаптер обеспечивает чтение этой памяти с частотой 50 Гц.

Конструктивно видеоадаптер представляет собой отдельную плату, связанную с центральным процессором через общую шину. На плате видеоадаптера также размещена микросхема специальной памяти - видеобуфера, куда заносится информация о выводимом изображении.

В первых моделях PC IBM использовался цветной графический режим CGA. Выводимое изображение имело довольно низкое качество. Разрешающая способность 620´200 с четырехцветной палитрой из 16 возможных цветов или 640´200 с двухцветной палитрой.

Позднее (в 1984 году) появился улучшенный графический адаптер EGA, позволяющий работать при разрешающей способности 640´ 350 16-цветной палитрой из 64 цветов, двумя видеостраницами и в монохроматическом режиме с 8 видео страницами при низком разрешении 320´200.

В 1987 IBM начала выпускать компьютеры, оснащенные видеоадаптерами VGA (видеографический массив), обеспечивающими при разрешении 320´200 работу с 256 цветами из палитры в миллион цветовых оттенков и с 16-цветовой палитрой при разрешении 640´480.

Модификация этого адаптера Super VGA позволяет использовать 256 цветов при разрешении 640´480 и 16 цветов при разрешении 1024´768.

Каждый из перечисленных более поздних адаптеров поддерживал все режимы предыдущих. В последние годы IBM предложила в качестве стандарта для высокопроизводительных компьютеров адаптер XGA.